Bài tập Vật lý 12 nâng cao - Chương 1 - Đào Thị Xuân

BT Vật lý 12 chương 1
1. Chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định
1.1. Một cánh quạt của một động cơ điện có tốc độ góc không đổi là w = 94rad/s, đường kính 40cm. Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh bằng:
A. 37,6m/s; 	B. 23,5m/s; 	C. 18,8m/s; 	D. 47m/s.
1.2. Hai học sinh A và B đứng trên một đu quay tròn, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một nửa bán kính. Gọi wA, wB, gA, gB lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B. Ta có: 
A. wA = wB, gA = gB. 	B. wA > wB, gA > gB.
C. wA gB.
1.3. Một điểm ở trên vật rắn cách trục quay một khoảng R. Khi vật rắn quay đều quanh trục, điểm đó có tốc độ dài là v. Tốc độ góc của vật rắn là:
A. 	B. . 	C. . 	D. .
1.4. Bánh đà của một động cơ từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc 140rad/s phải mất 2s. Biết động cơ quay nhanh dần đều.Góc quay của bánh đà trong thời gian đó là:
A. 140rad. 	B. 70rad. 	C. 35rad. 	D. 36prad.
1.5. Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục. Lúc t = 0 bánh xe có tốc độ góc 5rad/s. Sau 5s tốc độ góc của nó tăng lên 7rad/s. Gia tốc góc của bánh xe là:
A. 0,2rad/s2. 	B. 0,4rad/s2. 	C. 2,4rad/s2. 	D. 0,8rad/s2.
1.6. Trong chuyển động quay biến đổi đều một điểm trên vật rắn, vectơ gia tốc toàn phần (tổng vectơ gia tốc tiếp tuyến và vectơ gia tốc hướng tâm) của điểm ấy:
A. có độ lớn không đổi. 	B. Có hướng không đổi.
C. có hướng và độ lớn không đổi. 	D. Luôn luôn thay đổi.
1.7. Chọn câu đúng.
A. Vật chuyển động quay nhanh dần khi gia tốc góc dương, chậm dần khi gia tốc góc âm.
B. Khi vật quay theo chiều dương đã chọn thì vật chuyển động nhanh dần, khi vật quay theo chiều ngược lại thì vật chuyển động chậm dần.
C. Chiều dương của trục quay là chiều làm với chiều quay của vật một đinh vít thuận.
D. Khi gia tốc góc cùng dấu với tốc độ góc thì vật quay nhanh dần, khi chúng ngược dấu thì vật quay chậm dần.
1.8. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn:
A. có cùng góc quay.
B. có cùng chiều quay.
C. đều chuyển động trên các quỹ đạo tròn.
D. đều chuyển động trong cùng một mặt phẳng.
1.9. Trong chuyển động quay có tốc độ góc ω và gia tốc góc g, chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần?
A. ω = 3 rad/s và g = 0; 	B. ω = 3 rad/s và g = - 0,5 rad/s2
C. ω = - 3 rad/s và g = 0,5 rad/s2; 	D. ω = - 3 rad/s và g = - 0,5 rad/s2 
1.10. Một vật rắn quay đều quanh một trục, một điểm M trên vật rắn cách trục quay một khoảng R có
A. tốc độ góc ω tỉ lệ thuận với R; 	B. tốc độ góc ω tỉ lệ nghịch với R
C. tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R; 	D. tốc độ dài v tỉ lệ nghịch với R
1.11. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số tốc độ góc của đầu kim phút và đầu kim giờ là
A. 12; 	B. 1/12; 	C. 24; 	D. 1/24
1.12. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số giữa tốc độ dài của đầu kim phút và đầu kim giờ là
A. 1/16; 	B. 16; 	C. 1/9; 	D. 9
1.13. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số gia tốc hướng tâm của đầu kim phút và đầu kim giờ là
A. 92; 	B. 108; 	C. 192; 	D. 204
1.14. Một bánh xe quay đều quanh một trục cố định với tốc độ 3600 vòng/min. Tốc độ góc của bánh xe này là:
A. 120π rad/s 	B. 160π rad/s; 	C. 180π rad/s; 	D. 240π rad/s
1.15. Một bánh xe quay đều quanh trục quay cố định với tốc độ 3600 vòng/min. Trong thời gian 1,5s bánh xe quay được một góc bằng:
A. 90π rad; 	B. 120π rad; 	C. 150π rad; 	D. 180π rad
1.16. Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên sau 2s nó đạt tốc độ góc 10rad/s. Gia tốc góc của bánh xe là
A. 2,5 rad/s2; 	B. 5,0 rad/s2; 	C. 10,0 rad/s2; 	D. 12,5 rad/s2
1.17. Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên sau 2s nó đạt tốc độ góc 10rad/s. Góc mà bánh xe quay được trong thời gian đó là
A. 2,5 rad; 	B. 5 rad; 	C. 10 rad; 	D. 12,5 rad
1.18. Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay thì góc mà vật quay được
A. tỉ lệ thuận với t.	B. tỉ lệ thuận với t2.
C. tỉ lệ thuận với .	D. tỉ lệ nghịch với.
1.19. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Tại thời điểm t = 2s vận tốc góc của bánh xe là
A. 4 rad/s.	B. 8 rad/s; 	C. 9,6 rad/s; 	D. 16 rad/s
1.20. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là
A. 16 m/s2; 	B. 32 m/s2;	C. 64 m/s2; 	D. 128 m/s2
1.21. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay. Tốc độ dài của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là
A. 16 m/s; 	B. 18 m/s; 	C. 20 m/s;	 D. 24 m/s
1.22. Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s2. Gia tốc tiếp tuyến của điểm P trên vành bánh xe là:
A. 4 m/s2; 	B. 8 m/s2; 	C. 12 m/s2; 	D. 16 m/s2
1.23. Một bánh xe đang quay với tốc độ góc 36 rad/s thì bị hãm lại với một gia tốc góc không đổi có độ lớn 3rad/s2. Thời gian từ lúc hãm đến lúc bánh xe dừng hẳn là
A. 4s; 	B. 6s; 	C. 10s; 	D. 12s
1.24. Một bánh xe đang quay với tốc độ góc 36rad/s thì bị hãm lại với một gia tốc góc không đổi có độ lớn 3rad/s2. Góc quay được của bánh xe kể từ lúc hãm đến lúc dừng hẳn là
A. 96 rad; 	B. 108 rad; 	C. 180 rad; 	D. 216 rad
1.25. Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120vòng/phút lên 360vòng/phút. Gia tốc góc của bánh xe là
A. 2π rad/s2; 	B. 3π rad/s2; 	C. 4π rad/s2; 	D. 5π rad/s2
1.26. Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120vòng/phút lên 360vòng/phút. Gia tốc hướng tâm của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là
A. 157,8 m/s2; 	B. 162,7 m/s2; 	C. 183,6 m/s2; 	D. 196,5 m/s2
1.27. Một bánh xe có đường kính 50cm quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút. Gia tốc tiếp tuyến của điểm M ở vành bánh xe là
A. 0,25π m/s2; 	B. 0,50π m/s2; 	C. 0,75π m/s2; 	D. 1,00π m/s2
1.28. Một bánh xe quay nhanh dần đều trong 4s tốc độ góc tăng từ 120 vòng/phút lên 360 vòng/phút. Tốc độ góc của điểm M ở vành bánh xe sau khi tăng tốc được 2s là
A. 8π rad/s; 	B. 10π rad/s; 	C. 12π rad/s; 	D. 14π rad/s
2. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
1.29. Chọn câu Sai. Đại lượng vật lí có thể tính bằng kg.m2/s2
A. Momen lực. 	B. Công.
C. Momen quán tính. 	D. Động năng.
1.30. Phát biểu nào dưới đây sai
A. Momen lực dương làm vật quay có trục quay cố định quay nhanh lên, momen lực âm làm cho vật có trục quay cố định quay chậm đi.
B. Dấu của momen lực phụ thuộc vào chiều quay của vật
C. Tuỳ theo chiều dương được chọn của trục quay, dấu của momen của cùng một lực đối với trục đó có thể là dương hay âm.
D. Momen lực đối với một trục quay có cùng dấu với gia tốc góc mà lực đó gây ra cho vật.
1.31. Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục có mômen quán tính đối với trục là I. Kết luận nào sau đây là không đúng?
A. Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì mômen quán tính tăng lên hai lần
B. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 2 lần
C. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 4 lần
D. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 8 lần
1.32. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Mômen quán tính của vật rắn đối với một trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển động quay quanh trục đó lớn
B. Mômen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố khối lượng đối với trục quay
C. Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật
D. Mômen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần
1.33. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi g = 2,5rad/s2. Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là
A. 0,128 kgm2; 	B. 0,214 kgm2; 	C. 0,315 kgm2; 	D. 0,412 kgm2
1.34. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi g = 2,5rad/s2. Bán kính đường tròn là 40cm thì khối lượng của chất điểm là:
A. m = 1,5 kg; 	B. m = 1,2 kg; 	C. m = 0,8 kg; 	D. m = 0,6 kg
1.35. Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định. Trong các đại lượng sau đại lượng nào không phải là hằng số?
A. Gia tốc góc; 	B. Tốc độ góc; 	C. Mômen quán tính; 	D. Khối lượng
1.36. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2. Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là
A. I = 160 kgm2; 	B. I = 180 kgm2; 	C. I = 240 kgm2; 	D. I = 320 kgm2 
1.37. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s2. Khối lượng của đĩa là
A. m = 960 kg; 	B. m = 240 kg; 	C. m = 160 kg; 	D. m = 80 kg
1.38. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10-2 kgm2. Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Gia tốc góc của ròng rọc là
A. 14 rad/s2; 	B. 20 rad/s2; 	C. 28 rad/s2; 	D. 35 rad/s2
1.39. Một ròng rọc có bán kính 10cm, mômen quán tính đối với trục là I =10-2 kgm2. Ban đầu ròng rọc đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3s thì tốc độ góc của nó là
A. 60 rad/s; 	B. 40 rad/s; 	C. 30 rad/s; 	D. 20rad/s
3. Momen động lượng, định luật bảo toàn momen động lượng
1.40. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi một vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng thì mômen động lượng của nó đối với một trục quay bất kỳ không đổi
B. Mômen quán tính của vật đối với một trục quay là lớn thì mômen động lượng của nó đối với trục đó cũng lớn
C. Đối với một trục quay nhất định nếu mômen động lượng của vật tăng 4 lần thì mômen quán tính của nó cũng tăng 4 lần.
D. Mômen động lượng của một vật bằng không khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không
1.41. Các vận động viên nhảy cầu xuống nước có động tác "bó gối" thật chặt ở trên không là nhằm
A. giảm mômen quán tính để tăng tốc độ quay;
B. tăng mômen quán tính để tăng tốc độ quay
C. giảm mômen quán tính để tăng mômen động lượng
D. tăng mômen quán tính để giảm tốc độ quay
1.42. Con mèo khi rơi từ bất kỳ một tư thế nào, ngửa, nghiêng, hay chân sau xuống trước, vẫn tiếp đất nhẹ nhàng bằng bốn chân. Chắc chắn khi rơi không có một ngoại lực nào tạo ra một biến đổi momen động lượng. Hãy thử tìm xem bằng cách nào mèo làm thay đổi tư thế của mình.
A. Dùng đuôi.
B. Vặn mình bằng cách xoắn xương sống.
C. Chúc đầu cuộn mình lại.
D. Duỗi thẳng các chân ra sau và ra trước.
1.43. Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn quay chậm và co dần thể tích lại do tác dụng của lực hấp dẫn. Tốc độ góc quay của sao
A. không đổi; 	B. tăng lên; 	C. giảm đi; 	D. bằng không
1.44. Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh. Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg. Tốc độ của mỗi chất điểm là 5m/s. Mômen động lượng của thanh là
A. L = 7,5 kgm2/s; 	B. L = 10,0 kgm2/s; 	C. L = 12,5 kgm2/s; 	D. L = 15,0 kgm2/s
1.45. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12kgm2. Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc của đĩa là
A. 20rad/s; 	B. 36rad/s; 	C. 44rad/s; 	D. 52rad/s
1.46. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12 kgm2. Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm t = 33s là
A. 30,6 kgm2/s; 	B. 52,8 kgm2/s; 	C. 66,2 kgm2/s; 	D. 70,4 kgm2/s
1.47. Coi trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng m = 6.1024kg, bán kính R = 6400 km. Mômen động lượng của trái đất trong sự quay quanh trục của nó là
A. 5,18.1030 kgm2/s; 	B. 5,83.1031 kgm2/s;
C. 6,28.1032 kgm2/s; 	D. 7,15.1033 kgm2/s
1.48. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc w. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo hai quả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế”
A. tăng lên. 	B. Giảm đi.
C. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0. 	D. Lúc đầu giảm sau đó bằng 0.
1.49. Hai đĩa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm của chúng. Đĩa 1 có mômen quán tính I1 đang quay với tốc độ góc ω0, đĩa 2 có mômen quán tính I2 ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đĩa 2 xuống đĩa 1 sau một khoảng thời gian ngắn hai đĩa cùng quay với tốc độ góc ω
A. ; 	B. ;
C. ; 	D. 
1.50. Một đĩa đặc có bán kính 0,25m, đĩa có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Đĩa chịu tác dụng của một mômen lực không đổi M = 3Nm. Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay tốc độ góc của đĩa là 24 rad/s. Mômen quán tính của đĩa là
A. I = 3,60 kgm2; 	B. I = 0,25 kgm2; 	C. I = 7,50 kgm2; 	D. I = 1,85 kgm2
1.51. Một đĩa có bán kính 25 cm, chịu tác dụng của một mômen lực không đổi 3Nm, có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Mômen động lượng của đĩa tại thời điểm 2s kể từ khi đĩa bắt đầu quay là
A. 2 kgm2/s; 	B. 4 kgm2/s; 	C. 6 kgm2/s; 	D. 7 kgm2/s
4. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.
1.52. Một bánh đà có momen quán tính 2,5kg.m2 quay với tốc độ góc 8 900rad/s. Động năng của bánh đà bằng:
A. 9,1.108J. 	B. 11 125J. 	C. 9,9.107J. 	D. 22 250J.
1.53. Một đĩa tròn có momen quán tính I đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc w0. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đĩa giảm đi hai lần thì động năng quay và momen động lượng của đĩa đối với trục quay tăng hay giảm thế nào?
Momen động lượng
Động năng quay
A.
Tăng bốn lần
Tăng hai lần
B.
Giảm hai lần
Tăng bốn lần
C.
Tăng hai lần
Giảm hai lần
D.
Giảm hai lần
Giảm bốn lần
1.54. Hai đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng một trục quay đi qua tâm của các đĩa. Lúc đầu đĩa 2 (ở bên trên) đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc không đổi w0. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc w. Động năng của hệ hai đĩa lúc sau tăng hay giảm so với lúc đầu?
A. Tăng 3 lần. 	B. Giảm 4 lần. 	C. Tăng 9 lần. 	D. Giảm 2 lần.
1.55. Hai bánh xe A và B có cùng động năng quay, tốc độ góc wA = 3wB. tỉ số momen quán tính đối với trục quay đi qua tâm A và B nhận giá trị nào sau đây?
A. 3. 	B. 9. 	C. 6. 	D. 1.
1.56. Trên mặt phẳng nghiêng góc α so với phương ngang, thả vật 1 hình trụ khối lượng m bán kính R lăn không trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng. Vật 2 khối lượng bằng khối lượng vật 1, được thả trượt không ma sát xuống chân mặt phẳng nghiêng. Biết rằng tốc độ ban đầu của hai vật đều bằng không. Tốc độ khối tâm của chúng ở chân mặt phẳng nghiêng có
A. v1 > v2; 	B. v1 = v2 ; 	C. v1 < v2; 	D. Chưa đủ điều kiện kết luận.
1.57. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc ω. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. Tốc độ góc tăng 2 lần thì động năng tăng 4 lần
B. Mômen quán tính tăng hai lần thì động năng tăng 2 lần
C. Tốc độ góc giảm hai lần thì động năng giảm 4 lần
D. Cả ba đáp án trên đều sai vì đều thiếu dữ kiện
1.58. Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay là 12kgm2 quay đều với tốc độ 30vòng/phút. Động năng của bánh xe là
A. Eđ = 360,0J; 	B. Eđ = 236,8J; 	C. Eđ = 180,0J; 	D. Eđ = 59,20J
1.59. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì gia tốc góc của bánh xe là
A. g = 15 rad/s2; 	B. g = 18 rad/s2; 	C. g = 20 rad/s2; 	D. g = 23 rad/s2
1.60. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt được sau 10s là
A. ω = 120 rad/s; 	B. ω = 150 rad/s; 	C. ω = 175 rad/s; 	D. ω = 180 rad/s
1.61. Mômen lực 30Nm tác dụng vào bánh xe có mômen quán tính đối với trục là 2kgm2. Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là
A. Eđ = 18,3 kJ; 	B. Eđ = 20,2 kJ; 	C. Eđ = 22,5 kJ; 	D. Eđ = 24,6 kJ